Isaac Newton sinh năm 1643 tại Woolsthorpe, Anh. Ông bắt đầu nghiên cứu về ánh sáng, giải tích, và chuyển động của các thiên thể sau khi tạm ngưng việc học tại Đại học Cambridge. Xuất bản vào năm 1687, tác phẩm ấn tượng “Principia Mathematica” (hay “Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên”, còn được gọi tắt là “Principia”, tức “Các nguyên lý”) của ông trình bày các quy luật về chuyển động và trọng lực. Ba định luật nêu trong cuốn sách sau đó ảnh hưởng lớn đến Thời kỳ Khai Sáng ở Châu Âu. Công trình lớn thứ hai của Newton, “Opticks” (hay “Quang học”), miêu tả chi tiết các thí nghiệm đã giúp ông tìm ra các đặc tính của ánh sáng. Không chỉ là một người đam mê khoa học, ông còn hứng thú với Kinh Thánh và thuật giả kim. Về sau, ông còn kiêm nhiệm chức vụ Chủ tịch Hội Hoàng gia tại London và là người đứng đầu Sở Đúc tiền Hoàng gia Anh mãi cho đến lúc qua đời năm 1727.
Isaac Newton - Ảnh: vi.wikipedia.org/
Những tháng năm đầu đời
Isaac Newton sinh ngày 4 tháng 1 năm 1643 tại Woolsthorpe, Lincolnshire, Anh. Cha ông đã mất ba tháng trước khi ông được sinh ra. Khi còn là một cậu bé, Newton phải sống với bà ngoại vì người mẹ kết hôn với người khác. Con đường học vấn của cậu bé Newton có lúc bị gián đoạn do bị bắt ở nhà lo việc đồng áng. Sau đó, cậu quay lại trường King’s School tại Grantham để hoàn thành chương trình học cơ sở trước khi vào trường Trinity College của Đại học Cambridge vào năm 1661.
Tuy theo học chương trình học truyền thống tại Cambridge, Newton hứng thú hơn với các nhà triết học đương đại như René Descartes. Khi trận đại dịch lan đến Cambridge năm 1665, Newton quay về nhà, dành thời gian nghiền ngẫm và hình thành các nguyên lý nền tảng cho giải tích, cũng như lý thuyết về ánh sáng và màu sắc. Điền trang nhà ông là nơi xảy ra giai thoại nổi tiếng về quả táo - xuất phát điểm cho hành trình khám phá trọng lực.
Các nghiên cứu về ánh sáng
Newton quay lại Cambridge năm 1667 và bắt đầu dựng nên kính viễn vọng phản xạ đầu tiên trên thế giới năm 1668. Năm 1669, ông nhận bằng thạc sĩ và được phong làm Giáo sư Toán học tại Cambridge. Sau khi giới thiệu sáng chế của mình trước Hội Hoàng gia London năm 1671, ông được gia nhập hội một năm sau đó. Lúc này, ông bắt đầu chia sẻ các nghiên cứu về quang học cho các đồng sự.
Từ các thí nghiệm của mình, ông rút ra kết luận rằng ánh sáng trắng là tổ hợp của những ánh sáng màu trên một quang phổ và xác định ánh sáng là các hạt vật chất chứ không tồn tại dưới dạng sóng. Ông bị một thành viên khác của Hội Hoàng gia phản đối kịch liệt. Robert Hooke phản biện công khai phát hiện của Newton năm 1675. Là một người nóng tính luôn bảo vệ công trình của mình, Newton tham gia bút chiến với Hooke. Sau đó, ông bị khủng hoảng tinh thần và rút về ở ẩn vào năm 1678. Trong những năm sống ẩn dật, ông tiếp tục nghiên cứu về trọng lực và tìm hiểu về thuật giả kim.
Định luật vạn vật hấp dẫn
Năm 1684, lúc Newton hãy còn ở ẩn, nhà thiên văn người Anh Edmund Halley có đến thăm ông và biết được Newton đã tìm ra cách miêu tả quỹ đạo ê-líp của các thiên thể bằng các phương trình toán học. Halley khuyên ông nên công bố các phát hiện của mình. Kết quả là “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” (“Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên”) ra đời năm 1687.
Cuốn sách xác định ba quy luật của chuyển động và định luật vạn vật hấp dẫn. Ba quy luật của chuyển động là: (1) Mọi vật đứng im hoặc chuyển động đều sẽ tiếp tục trạng thái đó cho đến khi có ngoại lực tác động; (2) Lực được tính bằng khối lượng nhân với gia tốc (F=ma); (3) Mỗi lực tác động sẽ gây nên một phản lực cùng độ lớn và ngược chiều. “Các nguyên lý” là bệ phóng cho tên tuổi của Newton trong giới trí thức. Tác phẩm sau này được công nhận là một trong những công trình quan trọng nhất của khoa học thời hiện đại và là nền tảng của Thời kỳ Khai Sáng ở châu Âu.
Năm 1689, Newton được bầu làm đại biểu cho Cambridge tại Nghị viện. Ông chuyển đến London sinh sống sau khi được phong làm cai quản Sở Đúc tiền Hoàng gia vào năm 1696, và thành tổng quản của Sở 3 năm sau đó. Newton rất tâm huyết với vị trí này, ông chuyển đồng sterling từ ngân bản vị sang kim bản vị và tìm cách trừng trị những kẻ làm tiền giả.
Ảnh: vi.wikipedia.org/
Sau khi Hooke qua đời năm 1703, Newton được chọn làm Chủ tịch Hội Hoàng gia. Một năm sau đó, ông công bố tác phẩm lớn thứ hai của đời mình, “Opticks” (“Quang học”). Cuốn sách tập hợp những ghi chú trước kia của Newton về vấn đề này, cũng như miêu tả chi tiết các thí nghiệm của Newton đối với hiện tượng khúc xạ và phổ màu. Đoạn kết của cuốn sách còn gợi mở nhiều suy nghĩ liên quan về năng lượng và điện. Năm 1705, ông được Hoàng hậu Anne của Anh phong tước hiệp sĩ.
Tranh cãi về giải tích
Khoảng đầu thế kỷ 18, tranh cãi về câu hỏi liệu Newton có phải người đặt nền móng cho giải tích hay không lên đến cao trào. Đúng là vào những năm 1660, Newton có sử dụng khái niệm “tiểu phân” (hay “vi phân” ngày nay) trong bài toán tính quỹ đạo các thiên thể, song lại không công bố bất kỳ công trình nào về vấn đề này. Cùng thời gian đó, nhà toán học Gottfried Leibniz người Đức cũng tìm hiểu về các nguyên lý toán học tương tự và cho xuất bản công trình của mình năm 1684. Vì vậy, Hội Hoàng gia bắt đầu điều tra về “bản quyền” này. Nhưng tất nhiên, bởi Newton là Chủ tịch của hội, kết luận của cuộc điều tra đã thiên vị ông. Song, các tranh cãi vẫn diễn ra mãi cho đến khi Leibniz qua đời năm 1716. Hiện nay, đa số các nhà nghiên cứu đều nhất trí rằng cả hai đã độc lập tìm hiểu và đặt nền móng cho mảng giải tích.
Những năm cuối đời
Newton cũng đam mê lịch sử và các triết lý tôn giáo. Những ghi chép của ông về các vấn đề này được tập hợp thành nhiều quyển sách khác nhau và được xuất bản sau khi ông qua đời. Ông không kết hôn nên dành những năm cuối đời bên gia đình cháu gái mình ở Cranbury Park gần Winchester, Anh. Ông ra đi trong lúc ngủ vào ngày 31 tháng 3 năm 1727 và được chôn cất tại Tu viện Westminster.
Các thành tựu của Isaac Newton
Newton càng nổi tiếng hơn sau khi qua đời, nhiều người khi đó xem ông là nhà thiên tài vĩ đại nhất trong lịch sử. Tuy lời khen này có phần thái quá, nhưng không thể phủ nhận sức ảnh hưởng của ông đối với nền khoa học phương Tây, vốn từng được đặt ngang hàng Plato, Aristotle, và Galileo đi trước. Mặc dù chỉ là một phần nhỏ của cuộc Cách mạng Khoa học, thuyết vạn vật hấp dẫn của ông là vô đối khi so với các ý tưởng cùng thời.
Tất nhiên, về sau nhiều điểm cốt lõi trong lý thuyết của Newton đã được chứng minh là sai. Vào thế kỷ 20, Albert Einstein đã lật ngược lại các lý thuyết của Newton về thế giới tự nhiên, xác định rằng không gian, khoảng cách, và chuyển động không có tính tuyệt đối mà chỉ có tính tương đối và vũ trụ này đáng kinh ngạc hơn những gì Newton đã miêu tả.
Nhưng có lẽ Newton sẽ không ngạc nhiên lắm với điều này. Vào những năm cuối đời, khi được hỏi về các thành tựu của mình, ông đáp: “Tôi không biết với thế giới, tôi là ai; nhưng với chính mình thì tôi chỉ như một cậu bé vui chơi trên bờ biển, tìm hết hòn đá đẹp này đến vỏ sò xinh xắn khác, trong khi một đại dương chân lý vẫn ở trước mặt chờ tôi khám phá.”
Huỳnh Trọng Nhân
(Tổng hợp và lược dịch)